精品解析：河南省南阳市2024-2025学年高三上学期期末考试 化学试题

2024年秋期高中三年级期终质量评估 化学试题 注意事项： 1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)。满分100分，考试时间75分钟。答题前务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡规定的位置。 2.答选择题时，必须用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。 3.答非选择题时，必须用0.5mm黑色签字笔，将答案书写在答题卡规定的位置上。 4.所有题目必须在答题卡上作答，在试题卷上答题无效。 5.可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 O 16 Na 23 S 32 Fe 56 Cu 64 Ba 137 第Ⅰ卷(选择题 共45分) 一、选择题(本题共15小题，每小题3分，共45分。每小题只有一个选项符合题目要求。) 1. 2024年11月12日上午10时，万众瞩目的2024年中国航空航天博览会在珠海金湾机场盛大开幕，我国歼—35A战斗机成明星装备。下列说法正确的是 A. 机载相控阵雷达采用第三代半导体材料氮化镓，氮化镓晶体化学性质稳定，耐高温，属于分子晶体 B. 战斗机的隐形涂层含石墨烯(石墨的单层结构)，12g石墨烯中含有键 C. 战斗机的玻璃纤维雷达罩、聚碳酸酯舱盖、芳纶蜂窝材料都属于有机高分子材料 D. 由于硬铝材料密度小、强度高，具有较好的抗腐蚀能力，可用作飞机外壳材料 2. 2024年10月9日，三位外籍科学家因“计算蛋白质设计”和“对蛋白质结构预测”的贡献而获得诺贝尔化学奖。下列有关说法错误的是 A. 蛋白质及其水解产物都显两性 B. 含有苯环的蛋白质可与硝酸显黄色，可用于此类蛋白质的检验 C. 蛋白质、淀粉、纤维素、油脂都可水解，都为高分子化合物 D. “波尔多液”和“福尔马林”杀菌的原理相同，都是使蛋白质变性 3. 下列化学用语或图示正确的是 A. 邻羟基苯甲醛分子内氢键： B. 水分子的空间结构模型： C. 基态原子核外电子排布式为 D. 电子式： 4. 如图是某元素的价类二维图。其中X是一种强碱溶液，G为正盐，通常条件下Z是无色液体，C的相对分子质量比D大16，各物质转化关系如图所示。下列说法正确的是 A. A的水溶液显中性 B. D可使溴水褪色，体现其漂白性 C. B的浓溶液和F能发生氧化还原反应生成E和D D. F在一定条件下可直接与Y反应生成D或C 5. 下列化学反应的方程式正确的是 A. 向溶液中加入少量溶液： B. 溶液滴入溶液中： C. 铅酸蓄电池充电时的阳极反应： D. 水杨酸溶液中加入少量碳酸钠： 6. 根据下列有关实验方案设计和现象，所得结论错误的是 选项 实验方案 现象 结论 A 向某溶液中加入浓氢氧化钠溶液并加热，用湿润的红色石蕊试纸检验生成的气体 湿润的红色石蕊试纸变蓝 该溶液含有 B 向某溶液中加入用盐酸酸化的溶液 有白色沉淀生成 该溶液可能含有 C 将和固体混合并用玻璃棒快速搅拌 有刺激性气味的气体产生，并伴随降温 该反应能发生的主要原因是熵增 D 向溶液中滴加溶液，再加入少量粉 溶液先变成血红色，加入粉后，血红色变浅 与的配位能力： A. A B. B C. C D. D 7. X、Y、Z、R、Q是元素周期表中前四周期的元素，它们的原子序数依次递增且分别位于前四周期的各个周期中。X原子的基态只有一种形状的电子云，并容易形成共价键；Y的基态原子有3个不同的能级，各能级中电子数相等；Z与Y同周期，其第一电离能高于同周期与之相邻的元素；R元素的电负性在同周期元素中最大；Q元素的基态原子在前四周期中未成对电子数最多。下列说法错误的是 A. 电负性： B. R元素的基态原子核外电子共占据9个原子轨道 C. 已知X、Y、Z组成的一种分子式为XYZ的物质，该分子为直线形结构 D. 与Q同周期的元素的基态原子中，最外层电子数与Q原子相同的元素还有1种 8. 实验改进与优化应遵循科学性、直观性、易操作性、安全性的原则，提升化学实验效率。下列有关实验改进分析错误的是 A. 使用恒压滴液漏斗可防止浓氨水污染环境，并使漏斗内液体顺利流下 B. 用点燃的木条靠近肥皂泡，听到爆鸣声，可检验产物中有氢气产生 C. 该改进装置可用于性质的探究实验 D. 利用此装置可较长时间看到白色絮状沉淀 9. 一种成本低、稳定性好的全碱性多硫化物—空气液流二次电池工作时，原理如图所示。下列说法正确的是 A. 连接负载时，电极A为正极 B. 膜a为阴离子交换膜，膜b为阳离子交换膜 C. 连接电源时，电路中每通过个电子，生成的质量为80g D. 连接负载时，电极A的反应方程式为 10. 香豆素是一种用途广泛的香料，可用于配制香精以及制造日用化妆品和香皂等。某同学设计的香豆素的合成路线为： 下列说法错误的是 A. 香豆素的分子式为 B. ②的反应类型为加成反应 C. 反应④可以用酸性高锰酸钾溶液作氧化剂 D. 分子中最多有20个原子共面 11. 二氧化碳选择性加氢制甲醇是解决温室效应、发展绿色能源和实现经济可持续发展的重要途径之一。常温常压下利用铜基催化剂实现二氧化碳选择性加氢制甲醇的反应机理和能量变化图如下（其中吸附在催化剂表面上的粒子用*标注），下列说法错误的是 A. 二氧化碳选择性加氢制甲醇的反应在低温下能自发进行 B. 为放热反应 C. 铜基催化剂能使该反应由非自发变为可自发进行，从而制取甲醇 D. 反应③涉及极性键的断裂和形成 12. 稀有气体化合物的合成更新了对“惰性”的认知。已知：，(为第5周期惰性元素，为阿伏加德罗常数)，下列说法正确的是 A. 的VSEPR模型为正四面体 B. 分子，中心原子的孤电子对数目为 C. 生成物分子空间构型为平面三角形 D. 分子间氢键比分子间氢键强，故常温下为液体，为气体 13. 某工厂利用铜屑脱除锌浸出液中的Cl-并制备Zn，流程如下，“脱氯”步骤仅Cu元素化合价发生改变。下列说法错误的是 离子 Zn2+ Cu2+ Cl- 浓度(g·L-1) 145 0.03 1 A. “浸铜”反应：Cu+2H++H2O2=Cu2++2H2O B. “浸铜”时应加入足量H2O2，确保铜屑溶解完全 C. “脱氯”反应：Cu+Cu2++2Cl-=2CuCl D. 脱氯液净化后电解，可在阴极得到Zn 14. 常温下，向和的混合溶液中逐滴加入某浓度的溶液，测得溶液中的离子浓度的关系如图所示，已知该温度下；的电离平衡常数为，下列说法错误的是 A. a点溶液中存在 B. a、b、c三点溶液中pH最大的是a点 C. b点溶液中 D. a、b、c三点溶液中的电离程度： 15. 常温下，分别在、、溶液中滴加溶液，，代表、、与关系如图所示。已知：。下列叙述错误的是 A. 代表与的关系 B. 可通过调pH的方法将浓度均为的混合溶液中的、分离 C. 的平衡常数 D. 点对应的， 第Ⅱ卷(非选择题 共55分) 二、非选择题(本题共4小题，共55分) 16. 硫酸铜在工农业生产中有重要的用途，工业上一种利用含铜矿石(主要含、、以及少量等)制备硫酸铜晶体的工艺流程如图所示： 回答下列问题： （1）为了提高“焙烧”的反应速率，可采取的措施为：__________。(任写一种即可) （2）“焙烧”时，发生反应的化学方程式为：____________________。 （3）写出用酸性溶液检验“还原”后滤液中阳离子的离子方程式_________________。 （4）“转化”时，可代替双氧水的物质是：__________(任写一种即可，写化学式)。 （5）①在周期表中位于__________区，基态原子的价电子有__________种空间运动状态。 ②晶胞为面心立方紧密堆积结构，若原子半径为，则晶胞参数__________(用r表示)；原子在晶胞中所占空间体积分数为__________(用含的式子表示)。 （6）某、O化合物的晶胞结构如图所示，该晶体的密度为，晶胞参数为。 ①O的配位数和的配位数之比为__________。 ②阿伏加德罗常数__________。(用含、a的式子表示) 17. 磁性材料与石墨烯构成的复合材料，用于高性能锂硫电池。某化学小组按如下装置测定该磁性材料的组成。 （1）仪器N的名称是__________，其作用是__________。 （2）实验时，管式炉中产生的气体能使品红溶液褪色，三颈烧瓶中产生白色沉淀，三颈烧瓶中发生反应的离子方程式是____________________。 （3）管式炉内反应的温度为600~700 ℃，长玻璃管M除了导气外还有的作用是____________________，若没有长玻璃管M会导致测定的y值偏小，可能的原因是____________________。 （4）不能用浓硝酸代替三颈烧瓶中的原因___________________。 （5）取2.960 g试样放入管式炉充分反应后，再通入一段时间，然后将三颈烧瓶中的固体过滤，洗涤，干燥称量得到9.320 g，操作过程中，检验沉淀已洗涤干净的方法是_________。由数据计算得________，________(x、y均为正整数)。 （6）充分反应后，取管式炉中固体溶于足量的稀硫酸中，取少量反应后的溶液，加入，溶液变红，另取少量溶液，加入溶液，没有明显变化，则管式炉中发生的化学反应方程式为___________________。 18. 丙烷是一种重要的化工原料，工业上常用丙烷制备丙烯。 (一)热裂解法： ΔH 在25 ℃、101 条件下，相关物质的燃烧热如表所示： 物质 燃烧热/() -2219.9 -2049 -286 （1）该反应正向自发进行的条件为_________(填“高温”“低温”或“任何温度”)。 （2）该反应达到化学平衡状态后，欲同时增大化学反应速率和丙烷的平衡转化率，可采取的措施为_________(填标号)。 a．增大丙烷的浓度　b．加入高效催化剂　c．升高温度　d．及时分离出丙烯 （3）研究发现，在热裂解反应体系中充入一定量，能更好地提高丙烷的转化率和丙烯的产率，请结合上述反应式说明原因：___________________。 （4）某温度下，在某刚性密闭容器中充入一定量的，发生上述反应。平衡时容器中总压为，丙烷的转化率为x，则该反应的平衡常数为_________(用a，x表示)。 (二)氧化裂解法：在固体催化剂作用下氧化丙烷生成丙烯，反应为 ，反应产物中除外，还有副产物和，分析图1和图2，回答下列问题： 已知：的选择性；产率转化率选择性。 （5）图1中，的转化率随着温度升高而增大的原因为____________________。 （6）图2中，的值较低时，的选择性较低的原因可能是________________。 （7）一定温度下，在密闭容器中充入和进行氧化裂解反应，平衡时测得为1 mol，为0.1 mol，若的产率为40%，则的物质的量为__________。 19. 高分子材料PET聚酯树脂和PMMA的合成路线如下： 已知：RCOOR′+R″18OHRCO18OR″+R′OH(R、R′、R″代表烃基) （1）步骤③的化学反应类型是__________，D的名称为__________。 （2）PET单体中，杂化的碳原子与杂化的碳原子个数比为__________，PMMA单体的官能团名称是__________。 （3）步骤②发生反应的化学方程式为__________________________。 （4）E的核磁共振氢谱图显示只有一组峰，步骤⑤的化学方程式为________________________。 （5）F的结构简式为__________。 （6）G的同分异构体中，符合下列条件的有__________种(不考虑立体异构) ⅰ.能发生银镜反应； ⅱ.能发生水解反应。 写出核磁共振氢谱峰面积之比为的结构简式__________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024年秋期高中三年级期终质量评估 化学试题 注意事项： 1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)。满分100分，考试时间75分钟。答题前务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡规定的位置。 2.答选择题时，必须用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。 3.答非选择题时，必须用0.5mm黑色签字笔，将答案书写在答题卡规定的位置上。 4.所有题目必须在答题卡上作答，在试题卷上答题无效。 5.可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 O 16 Na 23 S 32 Fe 56 Cu 64 Ba 137 第Ⅰ卷(选择题 共45分) 一、选择题(本题共15小题，每小题3分，共45分。每小题只有一个选项符合题目要求。) 1. 2024年11月12日上午10时，万众瞩目的2024年中国航空航天博览会在珠海金湾机场盛大开幕，我国歼—35A战斗机成明星装备。下列说法正确的是 A. 机载相控阵雷达采用第三代半导体材料氮化镓，氮化镓晶体化学性质稳定，耐高温，属于分子晶体 B. 战斗机的隐形涂层含石墨烯(石墨的单层结构)，12g石墨烯中含有键 C. 战斗机的玻璃纤维雷达罩、聚碳酸酯舱盖、芳纶蜂窝材料都属于有机高分子材料 D. 由于硬铝材料密度小、强度高，具有较好的抗腐蚀能力，可用作飞机外壳材料 【答案】D 【解析】 【详解】A．氮化镓为耐高温的第三代半导体材料，属于共价晶体，分子晶体熔点低不符合其性质，A错误； B．石墨烯中每个碳原子形成3个键，每个键被2个碳原子共用，故1mol C，含有键。12g石墨烯含1mol C，对应含有键，B错误； C．玻璃纤维属于无机非金属材料，仅聚碳酸酯、芳纶蜂窝材料属于有机高分子材料，C错误； D．硬铝是铝合金，具有密度小、强度高、抗腐蚀能力较好的特点，可用作飞机外壳材料，D正确； 故答案选D。 2. 2024年10月9日，三位外籍科学家因“计算蛋白质设计”和“对蛋白质结构预测”的贡献而获得诺贝尔化学奖。下列有关说法错误的是 A. 蛋白质及其水解产物都显两性 B. 含有苯环的蛋白质可与硝酸显黄色，可用于此类蛋白质的检验 C. 蛋白质、淀粉、纤维素、油脂都可水解，都为高分子化合物 D. “波尔多液”和“福尔马林”杀菌的原理相同，都是使蛋白质变性 【答案】C 【解析】 【详解】A．蛋白质分子中含有氨基和羧基，其水解产物为氨基酸，同样含有氨基和羧基，二者均既能与酸反应又能与碱反应，显两性，A正确； B．含有苯环的蛋白质与浓硝酸发生硝化反应显黄色，该特征反应可用于此类蛋白质的检验，B正确； C．蛋白质、淀粉、纤维素的相对分子质量达上万，属于高分子化合物，油脂的相对分子质量仅为几百，不属于高分子化合物，C错误； D．波尔多液含有重金属离子，福尔马林是甲醛水溶液，二者杀菌原理均为使蛋白质变性，原理相同，D正确； 因此答案选C； 3. 下列化学用语或图示正确的是 A. 邻羟基苯甲醛分子内氢键： B. 水分子的空间结构模型： C. 基态原子核外电子排布式为 D. 电子式： 【答案】A 【解析】 【详解】A．邻羟基苯甲醛中羟基的氢原子与相邻醛基的氧原子可形成分子内氢键，图示符合氢键表示形式，A正确； B．水分子的空间结构模型仅展示原子的空间排布（V形），不应画出孤电子对，题图为水分子的VSEPR模型，应该为，B错误； C．基态原子核外电子排布式应为，选项漏写，C错误； D．是共价化合物，电子式中不存在离子符号和方括号，正确电子式应为，D错误； 故选A。 4. 如图是某元素的价类二维图。其中X是一种强碱溶液，G为正盐，通常条件下Z是无色液体，C的相对分子质量比D大16，各物质转化关系如图所示。下列说法正确的是 A. A的水溶液显中性 B. D可使溴水褪色，体现其漂白性 C. B的浓溶液和F能发生氧化还原反应生成E和D D. F在一定条件下可直接与Y反应生成D或C 【答案】C 【解析】 【分析】Y是连续氧化的氧化剂，是O2。Z是常温无色液体，所以Z是H2O。X是强碱溶液，G为正盐；该元素的氢化物F可连续被Y氧化，最终得到的氧化物C相对分子质量比D大16，且Z为常见无色液体（H2O），可确定该元素为S元素，因此可以推断F是H2S，E是单质S，D是SO2，C是SO3，B是H2SO4。 【详解】A．如果X为NaOH，B为H2SO4，两者反应，如果B过量，那么A为NaHSO4，水溶液显酸性，A错误； B．D是SO2，SO2使溴水褪色的反应是氧化还原反应，体现SO2的还原性，不是漂白性，B错误； C．B的浓溶液是浓硫酸，F是H2S，二者发生归中反应，，生成E：S和D：SO2，C正确； D．F是H2S，Y是O2，在氧气充足时点燃生成D：SO2，氧气不足时点燃生成单质E：S，不能直接生成C：SO3，D错误； 故答案选C。 5. 下列化学反应的方程式正确的是 A. 向溶液中加入少量溶液： B. 溶液滴入溶液中： C. 铅酸蓄电池充电时的阳极反应： D. 水杨酸溶液中加入少量碳酸钠： 【答案】B 【解析】 【详解】A．NaHS为弱酸形成的酸式盐，不能拆为，向溶液中加入少量溶液，正确的离子方程式为：，A错误； B．溶液滴入溶液中，，离子方程式正确，B正确； C．铅酸蓄电池中阳极硫酸铅是难溶物，离子方程式中不能拆分，正确的阳极反应为，C错误； D．由于羧基的酸性强于酚羟基，当向水杨酸溶液中加入少量碳酸钠时只有羧基与碳酸钠反应，酚羟基不参与反应，正确的离子方程式为：2，D错误； 故选B。 6. 根据下列有关实验方案设计和现象，所得结论错误的是 选项 实验方案 现象 结论 A 向某溶液中加入浓氢氧化钠溶液并加热，用湿润的红色石蕊试纸检验生成的气体 湿润的红色石蕊试纸变蓝 该溶液含有 B 向某溶液中加入用盐酸酸化的溶液 有白色沉淀生成 该溶液可能含有 C 将和固体混合并用玻璃棒快速搅拌 有刺激性气味的气体产生，并伴随降温 该反应能发生的主要原因是熵增 D 向溶液中滴加溶液，再加入少量粉 溶液先变成血红色，加入粉后，血红色变浅 与的配位能力： A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．与浓NaOH溶液共热反应生成NH3，NH3为碱性气体，可使湿润的红色石蕊试纸变蓝，可证明溶液含，A正确； B．盐酸酸化的BaCl2溶液中，白色沉淀可能为BaSO4或AgCl，因此溶液可能含有，B正确； C．该反应为吸热反应，ΔH>0，反应能自发进行满足ΔG=ΔH−TΔS<0，故ΔS>0，反应发生的主要原因是熵增，C正确； D．加入Cu粉后发生反应，浓度降低导致血红色变浅，并非与的配位能力强于，D错误； 故答案为D。 7. X、Y、Z、R、Q是元素周期表中前四周期的元素，它们的原子序数依次递增且分别位于前四周期的各个周期中。X原子的基态只有一种形状的电子云，并容易形成共价键；Y的基态原子有3个不同的能级，各能级中电子数相等；Z与Y同周期，其第一电离能高于同周期与之相邻的元素；R元素的电负性在同周期元素中最大；Q元素的基态原子在前四周期中未成对电子数最多。下列说法错误的是 A. 电负性： B. R元素的基态原子核外电子共占据9个原子轨道 C. 已知X、Y、Z组成的一种分子式为XYZ的物质，该分子为直线形结构 D. 与Q同周期的元素的基态原子中，最外层电子数与Q原子相同的元素还有1种 【答案】D 【解析】 【分析】五种元素分占前四周期、原子序数递增，X是第一周期元素，基态只有一种形状的电子云且易形成共价键，故X为H（氢）；Y是第二周期元素，基态有3个不同能级且各能级电子数相等，电子排布为，故Y为C（碳）；Z与Y同周期（第二周期），第一电离能高于相邻元素，符合N的性质（2p轨道半充满稳定，第一电离能大于C和O），故Z为N（氮）；R是第三周期元素，同周期电负性最大的是Cl（氯），故R为Cl；Q是第四周期元素，前四周期未成对电子数最多，电子排布为，共6个未成对电子，故Q为Cr（铬）。 【详解】A．同周期主族元素从左到右电负性增大，电负性小于，故电负性，A正确； B．基态核外电子排布为，s能级各1个轨道、p能级3个轨道，共占据9个原子轨道，B正确； C．为，结构式为，采取杂化，分子为直线形结构，C正确； D．最外层电子数为1，第四周期最外层电子数为1的还有和共2种，D错误； 故选D。 8. 实验改进与优化应遵循科学性、直观性、易操作性、安全性的原则，提升化学实验效率。下列有关实验改进分析错误的是 A. 使用恒压滴液漏斗可防止浓氨水污染环境，并使漏斗内液体顺利流下 B. 用点燃的木条靠近肥皂泡，听到爆鸣声，可检验产物中有氢气产生 C. 该改进装置可用于性质的探究实验 D. 利用此装置可较长时间看到白色絮状沉淀 【答案】C 【解析】 【详解】A．恒压滴液漏斗为密闭装置，可避免浓氨水挥发污染环境，且能平衡压强使漏斗内液体顺利流下，A正确； B．钠与水反应生成氢气，氢气具有可燃性，点燃混有空气的氢气会产生爆鸣声，用点燃的木条靠近肥皂泡听到爆鸣声可检验产物中有氢气，B正确； C．铜与浓硫酸反应制取需要加热条件，该装置未提供加热装置，无法生成，不能进行性质探究实验，C错误； D．先打开活塞a，与硫酸反应生成的氢气可排尽装置内空气，防止被氧化，关闭a后，A中压强增大将溶液压入B中与反应，可较长时间看到白色絮状沉淀，D正确； 故选C。 9. 一种成本低、稳定性好的全碱性多硫化物—空气液流二次电池工作时，原理如图所示。下列说法正确的是 A. 连接负载时，电极A为正极 B. 膜a为阴离子交换膜，膜b为阳离子交换膜 C. 连接电源时，电路中每通过个电子，生成的质量为80g D. 连接负载时，电极A的反应方程式为 【答案】D 【解析】 【分析】该电池为碱性多硫化物——空气液流二次电池，所以放电时通入空气的一极为正极，即电极B为正极，电极A为负极，充电时电极B为阳极，电极A为阴极。 【详解】A．连接负载时为原电池，通入的电极B为正极，电极A为负极，A错误； B．放电时，负极区向正极移动，故膜a为阳离子交换膜；正极区生成的向负极移动，故膜b为阴离子交换膜，B错误； C．连接电源时为电解池，阳极反应为，阴极反应为，无生成，C错误； D．连接负载时电极A为负极，发生失电子的氧化反应，电极反应为，D正确； 故选D。 10. 香豆素是一种用途广泛的香料，可用于配制香精以及制造日用化妆品和香皂等。某同学设计的香豆素的合成路线为： 下列说法错误的是 A. 香豆素的分子式为 B. ②的反应类型为加成反应 C. 反应④可以用酸性高锰酸钾溶液作氧化剂 D. 分子中最多有20个原子共面 【答案】C 【解析】 【详解】A．香豆素分子中含9个、6个、2个，分子式为，A正确； B．反应②为乙醛的α-H与邻羟基苯甲醛的醛基发生的加成反应，反应类型为加成反应，B正确； C．反应④的反应物中含有碳碳双键、酚羟基，二者均能被酸性高锰酸钾溶液氧化，因此不能用酸性高锰酸钾溶液作氧化剂，C错误； D．该分子中苯环、碳碳双键、羧基均为平面结构，单键可旋转，所有原子可共面，最多共20个原子，D正确； 故选C。 11. 二氧化碳选择性加氢制甲醇是解决温室效应、发展绿色能源和实现经济可持续发展的重要途径之一。常温常压下利用铜基催化剂实现二氧化碳选择性加氢制甲醇的反应机理和能量变化图如下（其中吸附在催化剂表面上的粒子用*标注），下列说法错误的是 A. 二氧化碳选择性加氢制甲醇的反应在低温下能自发进行 B. 为放热反应 C. 铜基催化剂能使该反应由非自发变为可自发进行，从而制取甲醇 D. 反应③涉及极性键的断裂和形成 【答案】C 【解析】 【详解】A．反应总方程式为CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)，由能量图知产物能量低于反应物，ΔH<0；反应后气体分子数减少，ΔS<0。根据ΔG=ΔH-TΔS，低温时-TΔS影响小，ΔG<0，反应自发，A正确； B．由能量图可知，HCOO*转化为CH3O*的过程中，反应物（HCOO*+4H*）相对总能量高于产物（CH3O*+H2O）总能量，反应为放热反应，B正确； C．催化剂只能降低反应活化能，加快反应速率，不能改变反应的ΔG，无法使非自发反应变为自发，C错误； D．反应③中CH3O转化为CH3OH，涉及O-H极性键的形成（如CH3O与H结合），水中的H-O键断裂，涉及极性键的断裂和形成，D正确； 答案选C。 12. 稀有气体化合物的合成更新了对“惰性”的认知。已知：，(为第5周期惰性元素，为阿伏加德罗常数)，下列说法正确的是 A. 的VSEPR模型为正四面体 B. 分子，中心原子的孤电子对数目为 C. 生成物分子空间构型为平面三角形 D. 分子间氢键比分子间氢键强，故常温下为液体，为气体 【答案】B 【解析】 【详解】A．中心原子价层电子对数，价层电子对数为6，VSEPR模型为八面体，A错误； B．中心孤电子对数，因此中心原子孤电子对数目为，B正确； C．中心价层电子对数，VSEPR模型为四面体形，含1对孤电子对，分子空间构型为三角锥形，C错误； D．分子间氢键强于分子间氢键；常温下水为液体、HF为气体，原因是分子形成的氢键数目更多，总体分子间作用力更大，D错误； 故选B。 13. 某工厂利用铜屑脱除锌浸出液中的Cl-并制备Zn，流程如下，“脱氯”步骤仅Cu元素化合价发生改变。下列说法错误的是 离子 Zn2+ Cu2+ Cl- 浓度(g·L-1) 145 0.03 1 A. “浸铜”反应：Cu+2H++H2O2=Cu2++2H2O B. “浸铜”时应加入足量H2O2，确保铜屑溶解完全 C. “脱氯”反应：Cu+Cu2++2Cl-=2CuCl D. 脱氯液净化后电解，可在阴极得到Zn 【答案】B 【解析】 【分析】铜屑中加入H2SO4和H2O2得到Cu2+，反应的离子方程式为：Cu+2H++H2O2=Cu2+ 2H2O，再加入锌浸出液进行“脱氯”，“脱氯”步骤中仅Cu元素的化合价发生改变，得到CuCl固体，可知“脱氯”步骤发生反应的离子方程式为：Cu+2Cl-+ Cu2+= 2CuCl，过滤得到脱氯液，脱氯液净化后电解，Zn2+可在阴极得到电子生成Zn。 【详解】A．由分析可知，铜屑中加入H2SO4和H2O2得到Cu2+，反应的离子方程式为：Cu+2H++H2O2=Cu2+ +2H2O，A正确； B．由分析得，“浸铜”时，铜屑不能溶解完全，Cu在“脱氯”步骤还需要充当还原剂， B错误； C．“脱氯”步骤中仅Cu元素的化合价发生改变，得到CuCl固体，即Cu的化合价升高，Cu2+的化合价降低，发生归中反应，离子方程式为：Cu+2Cl-+ Cu2+= 2CuCl， C正确； D．由分析可知，脱氯液净化后电解，Zn2+可在阴极得到电子生成Zn，D正确； 故答案为：B。 14. 常温下，向和的混合溶液中逐滴加入某浓度的溶液，测得溶液中的离子浓度的关系如图所示，已知该温度下；的电离平衡常数为，下列说法错误的是 A. a点溶液中存在 B. a、b、c三点溶液中pH最大的是a点 C. b点溶液中 D. a、b、c三点溶液中的电离程度： 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据电荷守恒，a点存在，又因为a点，，结合的电离平衡常数为，可计算，pH=7，则有，故，A正确； B．因的电离常数不变，从左向右逐渐减小，故逐渐增大，逐渐减小，pH逐渐增大，故pH最大的是c，B错误； C．b点溶液，，，即，该温度下，由图可知b点，可计算，故，C正确； D．、水解均促进水的电离，三点pH大小为，pH越大水的电离程度越大，故水的电离程度：，D正确； 故选B。 15. 常温下，分别在、、溶液中滴加溶液，，代表、、与关系如图所示。已知：。下列叙述错误的是 A. 代表与的关系 B. 可通过调pH的方法将浓度均为的混合溶液中的、分离 C. 的平衡常数 D. 点对应的， 【答案】D 【解析】 【分析】氢氧化铜和氢氧化镁的相似，pX与pOH关系呈平行线，则曲线L3代表p与pOH的关系；由题意可知，氢氧化镁的溶度积大于氢氧化铜，则溶液pOH相同时，溶液中pCu大于pMg，所以曲线L1、L2分别代表pCu、pMg与pOH的关系；由图可知，溶液pOH为2时，溶液中p为2.7，则一水合氨的电离常数为：Kb==10-2×10-2.7=10-4.7；溶液pOH为3时，溶液中pCu为13.7，则氢氧化铜的溶度积为：Ksp[Cu(OH)2]= c(Cu2+) c2(OH-)=10-13.7×(10-3)2=10-19.7，同理可知，氢氧化镁的溶度积为：Ksp[Mg(OH)2]= c(Mg2+) c2(OH-)=10-3.3×(10-4)2=10-11.3。 【详解】A．由分析可知，曲线L1、L2分别代表pCu、pMg与pOH的关系，A正确； B．溶液中铜离子完全沉淀时，溶液中氢氧根离子浓度为：c2(OH-)==10-14.7 (mol/L)2，溶液中氢氧化镁的浓度商为：Qc= c(Mg2+)c2(OH-)=1×10-14.7＜10-11.3，则溶液中镁离子未沉淀，所以通过调pH的方法将浓度均为1 mol/L混合溶液中的铜离子、镁离子分离，B正确； C．由方程式可知，反应的平衡常数为：K=====1010.3，C正确； D．由图可知，M点p与pMg相等，设溶液中pOH为a，则溶液中存在如下关系式：4.7-a=11.3-2a，解得：a=6.6，溶液中pH为：14-6.6=7.4，D错误； 故选D。 第Ⅱ卷(非选择题 共55分) 二、非选择题(本题共4小题，共55分) 16. 硫酸铜在工农业生产中有重要的用途，工业上一种利用含铜矿石(主要含、、以及少量等)制备硫酸铜晶体的工艺流程如图所示： 回答下列问题： （1）为了提高“焙烧”的反应速率，可采取的措施为：__________。(任写一种即可) （2）“焙烧”时，发生反应的化学方程式为：____________________。 （3）写出用酸性溶液检验“还原”后滤液中阳离子的离子方程式_________________。 （4）“转化”时，可代替双氧水的物质是：__________(任写一种即可，写化学式)。 （5）①在周期表中位于__________区，基态原子的价电子有__________种空间运动状态。 ②晶胞为面心立方紧密堆积结构，若原子半径为，则晶胞参数__________(用r表示)；原子在晶胞中所占空间体积分数为__________(用含的式子表示)。 （6）某、O化合物的晶胞结构如图所示，该晶体的密度为，晶胞参数为。 ①O的配位数和的配位数之比为__________。 ②阿伏加德罗常数__________。(用含、a的式子表示) 【答案】（1）粉碎矿石 （2） （3） （4）或 （5） ①. ds ②. 6 ③. ④. 或 （6） ①. 2:1 ②. 【解析】 【分析】铜矿石主要含、、FeS以及少量，铜矿石“焙烧”生成氧化铜、氧化铁、二氧化硫，用稀硫酸“酸溶”，不溶于硫酸，滤渣a是，滤液中含有硫酸铜、硫酸铁，滤液中加过量的铁，硫酸铁被还原为硫酸亚铁、硫酸铜被还原为铜单质，过滤滤液中只含硫酸亚铁，滤渣b中含有铜和铁；滤渣b用过量硫酸溶解，铜和稀硫酸不反应，滤渣c是铜，铜和双氧水、硫酸反应得得到硫酸铜溶液，蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得硫酸铜晶体。 【小问1详解】 提高固体焙烧反应速率的常见措施，通过增大反应物接触面积、提升温度、增大氧化剂浓度等方式加快反应，故可采取粉碎矿石，鼓入足量空气、适当提高炉温等； 【小问2详解】 焙烧时CuFeS2被空气中的O2完全氧化，生成金属氧化物和SO2，结合得失电子守恒和原子守恒配平得到该反应式：； 【小问3详解】 “还原”步骤加入过量铁屑，将溶液中还原为，酸性高锰酸钾与发生氧化还原反应，被还原为，以此检验，方程式为：； 【小问4详解】 “转化”步骤中的作用是酸性条件下将Cu单质氧化为，替换为不引入难除去杂质的氧化剂即可，和是最常用的绿色替代试剂； 【小问5详解】 ①Cu的价电子排布为3d104s1，属于ds区元素；空间运动状态由轨道数决定，10个3d电子占据5个能量相等的3d轨道，1个4s电子占据1个4s轨道，共6种不同空间运动状态； ②面心立方最密堆积中，面对角线长度等于4倍Cu原子半径，，晶胞中含4个Cu原子，原子总体积为，晶胞体积为，二者比值化简得到空间利用率为； 【小问6详解】 ①该晶胞为氧化亚铜的晶胞，大黑球代表的O位于晶胞顶点和体心，配位数为4；小白球代表的Cu位于晶胞内部，配位数为2，因此二者配位数之比为4：2=2：1； ②用均摊法计算，晶胞中O原子数为，Cu原子数为4，对应2个Cu2O单元，晶胞总质量为，结合密度公式，。 17. 磁性材料与石墨烯构成的复合材料，用于高性能锂硫电池。某化学小组按如下装置测定该磁性材料的组成。 （1）仪器N的名称是__________，其作用是__________。 （2）实验时，管式炉中产生的气体能使品红溶液褪色，三颈烧瓶中产生白色沉淀，三颈烧瓶中发生反应的离子方程式是____________________。 （3）管式炉内反应的温度为600~700 ℃，长玻璃管M除了导气外还有的作用是____________________，若没有长玻璃管M会导致测定的y值偏小，可能的原因是____________________。 （4）不能用浓硝酸代替三颈烧瓶中的原因___________________。 （5）取2.960 g试样放入管式炉充分反应后，再通入一段时间，然后将三颈烧瓶中的固体过滤，洗涤，干燥称量得到9.320 g，操作过程中，检验沉淀已洗涤干净的方法是_________。由数据计算得________，________(x、y均为正整数)。 （6）充分反应后，取管式炉中固体溶于足量的稀硫酸中，取少量反应后的溶液，加入，溶液变红，另取少量溶液，加入溶液，没有明显变化，则管式炉中发生的化学反应方程式为___________________。 【答案】（1） ①. 球形干燥管 ②. 防止倒吸 （2） （3） ①. 冷却气体 ②. 温度过高导致分解，气体不能被完全吸收 （4）用浓代替，反应过程中会产生有毒的氮氧化物，污染空气 （5） ①. 取最后一次洗涤液少许于试管中，滴加稀酸化的溶液，若无白色沉淀产生，证明沉淀已洗涤干净 ②. 3 ③. 4 （6） 【解析】 【小问1详解】 本装置中的N带有球形膨大，属于球形干燥管； 当三颈烧瓶内压强减小时，液体倒吸会先进入球形膨大部位，不会进入前面的管式炉装置，以此防止倒吸。 【小问2详解】 管式炉中产生能使品红溶液褪色的气体为SO2，SO2通入三颈烧瓶，H2O2作为氧化剂将SO2中+4价S氧化为+6价，和溶液中Ba2+结合生成BaSO4白色沉淀，离子方程式为：。 【小问3详解】 管式炉反应温度600~700 ℃，导出的SO2气体温度很高；长玻璃管M可以利用空气散热，对高温气体降温； H2O2受热易分解，如果高温气体直接进入三颈瓶，H2O2分解后氧化SO2的能力下降，部分SO2不能转化为BaSO4沉淀，计算得到的S的物质的量偏小，y偏小。 【小问4详解】 H2O2的还原产物是H2O，无污染；而浓硝酸作氧化剂，会被还原为氮氧化物（NO、NO2），属于有毒气体，会污染环境。 【小问5详解】 沉淀是BaSO4，沉淀表面会吸附Cl-等离子，检验洗涤干净的本质就是检验最后一次洗涤液是否含有Cl-，所以取最后一次洗涤液少许于试管中，滴加稀酸化的溶液，若无白色沉淀产生，证明沉淀已洗涤干净； ，根据S守恒，，试样总质量2.960 g，m(Fe)=2.960-1.28=1.68 g，，所以x=3，y=4。 【小问6详解】 管式炉固体溶于稀硫酸，加KSCN溶液变红，说明有Fe3+；加无明显变化，说明没有Fe2+，所以固体产物是Fe2O3。反应物为Fe3S4和O2，产物为Fe2O3、SO2，根据得失电子守恒配平：。 18. 丙烷是一种重要的化工原料，工业上常用丙烷制备丙烯。 (一)热裂解法： ΔH 在25 ℃、101 条件下，相关物质的燃烧热如表所示： 物质 燃烧热/() -2219.9 -2049 -286 （1）该反应正向自发进行的条件为_________(填“高温”“低温”或“任何温度”)。 （2）该反应达到化学平衡状态后，欲同时增大化学反应速率和丙烷的平衡转化率，可采取的措施为_________(填标号)。 a．增大丙烷的浓度　b．加入高效催化剂　c．升高温度　d．及时分离出丙烯 （3）研究发现，在热裂解反应体系中充入一定量，能更好地提高丙烷的转化率和丙烯的产率，请结合上述反应式说明原因：___________________。 （4）某温度下，在某刚性密闭容器中充入一定量的，发生上述反应。平衡时容器中总压为，丙烷的转化率为x，则该反应的平衡常数为_________(用a，x表示)。 (二)氧化裂解法：在固体催化剂作用下氧化丙烷生成丙烯，反应为 ，反应产物中除外，还有副产物和，分析图1和图2，回答下列问题： 已知：的选择性；产率转化率选择性。 （5）图1中，的转化率随着温度升高而增大的原因为____________________。 （6）图2中，的值较低时，的选择性较低的原因可能是________________。 （7）一定温度下，在密闭容器中充入和进行氧化裂解反应，平衡时测得为1 mol，为0.1 mol，若的产率为40%，则的物质的量为__________。 【答案】（1）高温 （2）c （3）和氢气反应，消耗了氢气，促进反应正向移动，提高丙烷转化率和丙烯的产率 （4） （5）由图像可知，反应未达平衡；温度升高，反应速率加快，相同时间内丙烷的转化量更多，转化率升高 （6）氧气过量，丙烷发生深度氧化或发生其它副反应，产生其它副产物，导致丙烯选择性下降 （7）0.5 mol 【解析】 【小问1详解】 反应1： 反应2： 反应3： 目标反应=反应1-反应2-反应3，ΔH=-2219.9 kJ/mol-(-2049 kJ/mol)-(-286 kJ/mol)=+115.1 kJ/mol，ΔH>0，反应气体分子数从1 mol变为2 mol，ΔS>0，根据吉布斯自由能判断，反应自发需要ΔG<0，所以反应自发的条件是高温。 【小问2详解】 a．增加单一反应物浓度，反应速率增大，但自身转化率下降，a错误； b．加入高效催化剂，只加快反应速率，平衡不移动，丙烷转化率不变，b错误； c．升温，反应速率增大；该反应吸热，升温使平衡正向移动，丙烷平衡转化率增大，c正确； d．及时分离出丙烯，平衡正向移动，丙烷转化率增大；但生成物浓度降低，反应速率减小，d错误； 故答案选c。 【小问3详解】 反应是可逆反应，和H2反应，减少生成物H2的浓度，平衡正向移动，提升丙烷转化率和丙烯的产率。 【小问4详解】 设初始丙烷物质的量为n，依据三段式可知 ，总压为a kPa，，。 【小问5详解】 虽然主反应是放热反应，平衡时升温会让平衡逆向移动；但图中是未达平衡的情况，温度越高反应速率越快，单位时间转化的丙烷越多，转化率上升。 【小问6详解】 的值较低时，可认为氧气相对过量，丙烷除了发生生成丙烯的部分氧化主反应，还会发生深度氧化或其他副反应，丙烷分子断键生成CH4、CO等副产物。这使得反应掉的丙烷中，只有更少的比例转化为目标产物丙烯，因此C3H6的选择性降低。 【小问7详解】 初始：n(C3H8)=2 mol，平衡剩余1 mol，Δn(C3H8)=2-1=1 mol，丙烷转化率=50%，由公式：产率转化率选择性，40%=50%选择性，，的选择性，所以n(C3H6)=0.8 mol，根据C原子守恒：初始C原子：2×3=6 mol，剩余C3H8中C原子：1×3=3 mol，C3H6中C原子：0.8×3=2.4 mol，CO中C原子：1×0.1=0.1 mol，设CH4为y mol，3+2.4+0.1+ y =6，解得y=0.5 mol。 19. 高分子材料PET聚酯树脂和PMMA的合成路线如下： 已知：RCOOR′+R″18OHRCO18OR″+R′OH(R、R′、R″代表烃基) （1）步骤③的化学反应类型是__________，D的名称为__________。 （2）PET单体中，杂化的碳原子与杂化的碳原子个数比为__________，PMMA单体的官能团名称是__________。 （3）步骤②发生反应的化学方程式为__________________________。 （4）E的核磁共振氢谱图显示只有一组峰，步骤⑤的化学方程式为________________________。 （5）F的结构简式为__________。 （6）G的同分异构体中，符合下列条件的有__________种(不考虑立体异构) ⅰ.能发生银镜反应； ⅱ.能发生水解反应。 写出核磁共振氢谱峰面积之比为的结构简式__________。 【答案】（1） ①. 取代反应 ②. 2－丙醇（或异丙醇） （2） ①. 2:1 ②. 碳碳双键、酯基 （3） （4） （5） （6） ①. 4 ②. 【解析】 【分析】乙烯CH2=CH2和Br2的CCl4溶液发生加成反应，生成A（BrCH2CH2Br），然后A和NaOH溶液在加热条件下发生水解反应，生成B（HOCH2CH2OH），根据提示，B和发生取代反应生成PET单体和C（CH3OH），PET单体在催化剂、加热条件下生成PET聚酯。根据PMMA结构式倒推，PMMA单体结构简式为，C和G发生酯化反应生成PMMA单体，所以G的结构简式为。根据题目提示E的核磁共振氢谱图显示只有一组峰，并且结合D的分子式，可以推断D为，D和氧气在Cu、加热条件下发生氧化反应，生成E，E先和HCN、OH-发生羰基加成，再和H2O、H+发生水解反应，生成F。F在浓硫酸加热状态下发生消去反应，生成G。 【小问1详解】 步骤③利用题目给出的酯交换信息，B和发生反应生成PET单体，属于取代反应；由分析可知，D为，名称为2 -丙醇或异丙醇； 【小问2详解】 PET单体的结构简式为：，可以看出sp2杂化的碳原子为苯环的6个C和2个羰基C，一共8个C，sp3杂化的碳原子为两个-CH2CH2-，一共4个C，所以比值是2:1；PMMA单体结构简式为：，官能团包含碳碳双键和酯基； 【小问3详解】 1,2-二溴乙烷在氢氧化钠水溶液、加热条件下，发生卤代烃水解反应，溴原子被羟基取代，生成乙二醇，化学方程式为：； 【小问4详解】 2-丙醇在Cu作催化剂、加热条件下催化氧化，羟基被氧化为羰基得到E。E的核磁共振氢谱图显示只有一组峰，所以E是丙酮，化学方程式为：； 【小问5详解】 丙酮先和HCN发生羰基加成，再酸化水解，得到F：； 【小问6详解】 G是，分子式C4H6O2。条件i银镜反应、ii可水解，说明该物质属于甲酸酯HCOO-R：甲酸酯含醛基结构，能发生银镜反应；同时含酯基，能水解。所以符合条件的同分异构体为：HCOOCH2CH=CH2、HCOOCH=CHCH3、HCOOC(CH3)=CH2、，一共4种；核磁共振氢谱峰面积之比为1:1:4的结构简式为。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $